骨质疏松患者膝关节单髁置换术中假体错位对内部结构应变的影响

摘要

目的 探讨骨质疏松膝关节单髁置换术中股骨假体错位对内部结构应变的影响。方法 根据健康志愿者的影像学检查（CT、磁共振成像）数据构建正常骨质膝关节模型，并通过改变弹性模量构建骨质疏松膝关节模型，在此基础上分别建立正常骨质组、骨质疏松组的股骨假体错位单髁置换有限元模型。2组模型均施加1 000 N垂直静态载荷，观察股骨假体各错位角度下内侧间室结构（聚乙烯衬垫、胫骨假体下松质骨）和外侧间室结构（半月板、胫骨软骨）的应变峰值和分布情况。结果骨质疏松组模型聚乙烯衬垫、胫骨假体下松质骨、半月板、胫骨软骨在不同内翻角度、外翻角度下的应变峰值均大于正常骨质组；骨质疏松组中，聚乙烯衬垫和胫骨假体下松质骨的应变峰值均随着股骨假体错位角度的增加而增加，但外翻错位角度下的增加幅度大于内翻错位角度，半月板和胫骨软骨的应变峰值亦随着股骨假体错位角度的增加而增加，但内翻错位角度下的增加幅度大于外翻错位角度。聚乙烯衬垫的应变集中区域位于股骨假体与衬垫接触部位的类圆形区域，松质骨的应变集中区域主要位于后外侧，半月板的应变集中区域位于前角附近，胫骨软骨的应变集中区域主要位于中部靠近髁间嵴。结论 骨质疏松可能会对单髁置换术后膝关节内部结构的应变产生负面影响，股骨假体内翻错位可能加剧健侧间室（外侧间室）骨关节炎的进展，外翻错位则可能增加假体松动和翻修的风险。

关键词

膝 / 骨关节炎 / 骨质疏松 / 单髁置换术 / 应变 / 有限元分析

基金资助

新疆维吾尔自治区自然科学基金资助项目（LFYKYZX2021005）